PYB Nano中如何用定位器控制LED亮度

# PYB Nano中如何用定位器控制LED亮度

## 概述
在MicroPython开发中，PYB Nano（基于STM32的微控制器）常被用于物联网和嵌入式项目。本文将介绍如何通过电位器（模拟定位器）实时调节LED亮度，实现简单的模拟信号输入与PWM输出控制。

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## 所需材料
1. PYB Nano开发板
2. 10kΩ电位器
3. LED及220Ω电阻
4. 杜邦线若干
5. MicroUSB数据线

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## 硬件连接
| 元件      | PYB Nano引脚 |
|-----------|-------------|
| 电位器VCC | 3V3         |
| 电位器GND | GND         |
| 电位器OUT | X1 (PA0)    |
| LED正极   | X2 (PA1)    |
| LED负极   | GND         |

![接线示意图](https://example.com/pybnano_pot_led.png)  
*(示意图备注：电位器中间引脚接PA0，LED串联电阻后接PA1)*

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## 代码实现

```python
from pyb import Pin, ADC, Timer

# 初始化ADC（电位器输入）
pot = ADC(Pin('X1'))  # PA0作为ADC输入

# 初始化PWM（LED控制）
tim = Timer(2, freq=1000)  # 使用定时器2，频率1kHz
led_pwm = tim.channel(1, Timer.PWM, pin=Pin('X2'))  # PA1作为PWM输出

while True:
    pot_value = pot.read()  # 读取0-4095的ADC值
    pwm_duty = pot_value / 4095 * 100  # 转换为百分比
    led_pwm.pulse_width_percent(pwm_duty)  # 设置PWM占空比
    pyb.delay(50)  # 50ms延时减少抖动

关键代码解析

1. ADC读取
   pot.read()获取0-4095范围的原始值（12位ADC）

2. PWM配置

   • Timer(2)使用硬件定时器生成PWM波
   • pulse_width_percent()方法直接设置占空比

3. 数值映射
   通过pot_value / 4095 * 100将ADC值线性转换为0-100%的亮度

进阶优化

1. 添加滤波
   通过移动平均滤波减少电位器抖动：

   history = [0] * 5
   while True:
      history.pop(0)
      history.append(pot.read())
      filtered = sum(history) / len(history)
      # 使用filtered值控制PWM
   

2. 非线性响应
   人眼对亮度感知非线性，可改用对数曲线：

   pwm_duty = (pot_value / 4095) ** 2 * 100
   

3. 多LED控制
   扩展代码实现RGB LED的混合调光：

   r_pwm = tim.channel(1, Timer.PWM, pin=Pin('X2'))
   g_pwm = tim.channel(2, Timer.PWM, pin=Pin('X3'))
   # 分别读取三个电位器值
   

常见问题

❌ LED无反应
- 检查PWM频率是否过高（建议500Hz-1kHz） - 确认LED极性未接反

❌ 亮度变化不连续
- 尝试增加pyb.delay()时间 - 检查电位器是否存在接触不良

❌ ADC读数不稳定
- 在电位器输出端添加0.1μF电容滤波 - 改用machine.ADC模块（部分固件版本更稳定）

应用场景

1. 智能台灯调光系统
2. 仪器面板背光控制
3. 交互式艺术装置
4. 机器人状态指示灯

通过本方案，开发者可以快速掌握PYB Nano的模拟信号采集与PWM输出技术，为更复杂的嵌入式控制项目奠定基础。 “`

注：实际使用时需根据具体MicroPython版本调整API，部分新版固件可能使用machine.PWM替代pyb.Timer的PWM功能。